DE2901282A1 - Thermostatic actuator with thermally expanding filler - has piston projecting from housing at both ends for push and pull actuation - Google Patents
Thermostatic actuator with thermally expanding filler - has piston projecting from housing at both ends for push and pull actuationInfo
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Abstract
Description
Thermostatisches Arbeitselement Thermostatic working element
Die Erfindung betrifft ein thermostatisches Arbeitselement in einem rohrförmigen Gehäuse mit einer Dehnstoffüllung in einer KunststoffhülLe und einem in Längsrichtung betätigbaren Arbeitskolben.The invention relates to a thermostatic working element in one tubular housing with an expansion material in a plastic sleeve and a working piston that can be actuated in the longitudinal direction.
Bereits bekannt sind thermostatische Arbeitselemente, beispielsweise zum Regeln des Durchflusses in einem Heizungskreislauf bzw. Kühlwasserkreislauf. Ein bekanntes Dehnstoffelement besteht aus einem Messing-Gehäuse, einem Messing-Deckel, einer Nippelmembrane und einem Arbeitskolben.Thermostatic working elements are already known, for example for regulating the flow in a heating circuit or cooling water circuit. A well-known expansion element consists of a brass housing, a brass cover, a nipple diaphragm and a working piston.
Dabei ist der Arbeitskolben in einer Nippelmembrane angeordnet und hat ein konisches Ende. Bei steigender Temperatur drückt er sich aus dem Dehnstoff der Nippelmembrane zusammen und treibt dadurch den Arbeitskolben aus dem Gehäuse hinaus.The working piston is arranged in a nipple diaphragm and has a conical end. When the temperature rises, it is pushed out of the stretch material the nipple diaphragm and thereby drives the working piston out of the housing out.
Der so erzeugte Hub des Arbeitskolbens betätigt beispielsweise einen Ventilteller. Bei sinkender Umgebungstemperatur des Dehnstoffelementes drückt eine Gegendruckfeder den Arbeitskolben wieder in das Gehäuse zurück.The stroke of the working piston generated in this way actuates, for example, one Valve disc. When the ambient temperature of the expansion element drops, a presses Counter-pressure spring back the working piston back into the housing.
Als nachteilig hat sich bei der bekannten Ausführung, daß der Arbeitskolben bei steigender Temperatur nur eine Druckbewegung ausführt. Diese Druckbewegung ist außerdem nur in eine Richtung bezogen auf das Gehäuse gerichtet.The known design has the disadvantage that the working piston only performs a pressure movement when the temperature rises. This pressure movement is also directed only in one direction with respect to the housing.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein thermostatisches Arbeitselement der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Nachteile der bekannten Ausführung vermieden werden.The object of the invention is therefore to provide a thermostatic working element to create of the type mentioned, in which the disadvantages of the known design be avoided.
Insbesondere soll erreicht werden, daß am Gehäuse über dem Arbeitskolben bei steigender Temperatur wahlweise eine Druckbewegung oder eine Zugbewegung abnehmbar ist.In particular, it should be achieved that on the housing above the working piston as the temperature rises, either a pushing movement or a pulling movement can be removed is.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein thermostatisches Arbeitselement entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen und es ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ausgebildet.A thermostatic working element is used to solve this problem proposed according to the preamble of claim 1 and it is according to the characterizing part of claim 1 formed.
Vorteilhaft ist an dieser erfindungsgemäßen Anordnung, daß der Arbeitskolben bei einem Temperaturanstieg auf einer Stirnseite des Gehäuses eine Zugbewegung und auf der anderen Stirnseite des Gehäuse eine Druckbewegung ausführt. Auf diese Weise ist das thermostatische Arbeitselement vielseitiger verwendbar. Ist beispielsweise beim Ansteigen der Temperatur in einer Regelanlage eine Zugbewegung zum Schließen eines Ventiles erforderlich, so ist ein direkter Anschluß des Arbeitskolbens ohne weitere mechanisch umleitende Teile möglich.The advantage of this arrangement according to the invention is that the working piston in the event of a temperature rise on one end face of the housing, a pulling movement and executes a pressure movement on the other end of the housing. In this way the thermostatic working element is more versatile. Is for example a pulling motion to close when the temperature rises in a control system a valve is required, a direct connection of the working piston is not required further mechanically diverting parts possible.
Eine erfindungsgemäße Ausführung besteht gemäß den Ansprüchen 2 bis 4 darin, daß die Kunststoffhülle den Arbeitskolben zylinderartig umgibt, wobei mittels eines keilförmigen Überganges von einem Kolbenteil zum anderen Kolbenteil ein Absatz zum Angreifen der Kunststoffhülle für eine Längsbewegung gebildet ist.An embodiment according to the invention consists according to claims 2 to 4 in that the plastic shell surrounds the working piston like a cylinder, with means a wedge-shaped transition from one piston part to the other piston part is a shoulder is formed for engaging the plastic sleeve for longitudinal movement.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß der Arbeitskolben bei Temperaturanstieg von seiner Ausgangslage durch die Ausdehnung des Dehnstoffes der Kunststoffhülle in einer Richtung bewegbar ist, wobei die Zugbewegung auf der einen Seite und die Druckbewegung auf der anderen Seite des Arbeitskolbens direkt von diesem abnehmbar ist.The advantage of this design is that the working piston increases when the temperature rises from its initial position by the expansion of the expansion material of the plastic cover is movable in one direction, the pulling movement on the one hand and the Pressure movement on the other side of the working piston can be removed directly from it is.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung besteht gemäß den Ansprüchen 4 und 5 darin, daß an der Kunststoffhülle ein oberer und ein unterer Bund ausgebildet sind, zwischen denen eine Distanzhülse montiert ist. Dabei reicht der jeweilige Punkt bis an die Gehäusewand und ist zwischen der Distanzhülse und einem Gehäusedeckel eingespannt. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß die Kunststoffhülle mittels Distanzhülse und Gehäusedeckel fest eingespannt ist, wobei der Dehnstoff von der Kunststoffhülle und der Distanzhülse eingegrenzt ist und der Gehäusedeckel außerdem den Arbeitskolben führt.Another embodiment according to the invention consists in accordance with the claims 4 and 5 in that an upper and a lower collar are formed on the plastic casing between which a spacer sleeve is mounted. The respective one is sufficient Point up to the housing wall and is between the spacer sleeve and clamped in a housing cover. It is advantageous in this embodiment that the Plastic shell is firmly clamped by means of a spacer sleeve and housing cover, wherein the expansion material is limited by the plastic sleeve and the spacer sleeve and the Housing cover also guides the working piston.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung besteht gemäß dem Anspruch 6 darin, daß der obere und der untere Bund jeweils zwischen einem nach außen gerichteten Absatz des Gehäuses und einer darüber aufgesetzten Abdeckung eingeschlossen sind, wobei jeder Bund mit seiner äußeren Auflagefläche an der Innenwand des Gehäuses anliegt.Another embodiment according to the invention consists in accordance with the claim 6 in that the upper and lower collar each between an outwardly Section of the housing and a cover placed over it are included, each collar with its outer bearing surface on the inner wall of the housing is present.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß für eine Serienfertigung wenig Teile erforderlich sind, weil der jeweilige Bund der Kunststoffhülle direkt zwischen dem Gehäuse und der jeweiligen Abdeckung eingespannt ist.The advantage of this design is that for series production Few parts are required because the respective collar of the plastic sleeve is directly is clamped between the housing and the respective cover.
Eine weitere, vorteilhafte Ausführung besteht gemäß den Ansprüchen 7 und 8 darin, daß ein oberer Arbeitskolben und ein unterer Arbeitskolben in Reihe zueinander angeordnet sind, mit einer ersten Kolbenspitze und einer zweiten Kolbenspitze, die in der mitte des Gehäuses an einer Einschnürung der Kunststoffhülle gegenüber stehen, wobei die beiden Arbeitskolben auf einer zentrisch in Längsrichtung durch die Arbeitskolben hindurchgeführten Führungsstange bewegbar sind.A further advantageous embodiment consists in accordance with the claims 7 and 8 in that an upper working piston and a lower working piston in series are arranged to one another, with a first piston tip and a second piston tip, in the middle of the housing at a constriction of the plastic shell opposite stand, the two working pistons on a centric in the longitudinal direction the working piston guided through the guide rod are movable.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß das Arbeitselement mit zwei, eine Druckbewegung in entgegengesetzten Richtungen ausführenden Kolben , insbesondere in solchen Geräten einsetzbar ist, bei denen das Gehäuse nicht befestigt ist, sondern über die Arbeitskolben selbst gehalten ist.The advantage of this design is that the working element with two pistons, performing a pressure movement in opposite directions, in particular can be used in devices in which the housing is not attached, but is held on the working piston itself.
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt: Es zeigen: Fig. 1 Ein mittels vertikalem Schnitt aufgeschnittenes Gehäuse.In the drawings are various embodiments of the invention shown schematically: They show: FIG. 1 A by means of vertical Cut open housing.
Fig. 2 Ein mittels vertikalem Schnitt aufgeschnittenes Gehäuse in einer anderen konstruktiven Ausführung als Fig. 1.2 shows a housing cut open by means of a vertical section in a different structural design than FIG. 1.
Fig. 3 Ein mittels vertikalem Schnitt aufgeschnittenes Gehäuse mit zwei gegeneinander gesetzten Kolben.3 shows a housing cut open by means of a vertical section two pistons set against each other.
Das erfindungsgemäße Arbeitselement besteht gemäß Fig. 1 aus dem Gehäuse 30, welches rohrförmig ausgebildet ist und an der unteren und oberen Stirnseite mit den Deckeln 50, 52 ahgeschlossen ist. Im Inneren des Gehäuses 30 ist der Arbeitskolben 10 zentrisch angeordnet und von einer Kunststoffhülle 20 umschlossen. Die Kunststoffhülle 20 ist von einem Dehnstoff 35 umgeben, der sich bei ansteigender Temperatur in der Umgebung des Gerätes ausdehnt. Der Dehnstoff 35 drückt über die verbrauchbare Kunststoffhülle 20 nach allen Seiten. Die Kunststoffhülle 20 besteht vorzugsweise aus Elastomer. An dem Arbeitskolben 10 ist ein keilförmiger Übergang 14 von dem oberen Kolbenteil 16 größeren Querschnitts zu dem unteren Kolbenteil 18 geringeren Querschnitts in Form eines Absatzes 16 ausgebildet. Der Dehnstoff 35 drückt über die Kunststoffhülle 20 auf diesen Absatz 1.6 und bewegt dadurch den Arbeitskolben 10 in Längsrichtung zum rohrförmigen Gehäuse 30.According to FIG. 1, the working element according to the invention consists of the housing 30, which is tubular and on the lower and upper end face is closed with the lids 50, 52. The working piston is located inside the housing 30 10 arranged centrally and enclosed by a plastic sleeve 20. The plastic cover 20 is surrounded by an expansion material 35, which when the temperature rises in the Around the device. The expansion material 35 presses over the consumable plastic sleeve 20 on all sides. The plastic sleeve 20 is preferably made of elastomer. On the working piston 10 is a wedge-shaped transition 14 from the upper piston part 16 of larger cross-section to the lower piston part 18 of smaller cross-section in Form of a shoulder 16 is formed. The expansion material 35 presses over the plastic cover 20 on this paragraph 1.6 and thereby moves the working piston 10 in the longitudinal direction to tubular housing 30.
Der Arbeitskolben 10 ist durch eine erste Öffnung 21, eine zweite Öffnung 23 der Kunststoffhülle 20, eine dritte Öffnung 51 Ilanddeckel 50 und eine vierte Öffnung 53 am Deckel 52 aus dem Gehäuse30 herausgeführt. Durch Temperaturerhöhung ist am oberen Kolbenteil 16 eine Druckbewegung und am unteren Kolbenteil 18 eine Zugbewegung abnehmbar. Somit ist das Arbeitselement wahlweise mit seinem unteren Kolbenteil 16, 18 oder mit beiden Kolbenteilen 16, 18 als mechanisches Funktionsteil einsetzbar. Die Kunststoffhülle 20 ist über ihren oberen Bund 22 und ihren unteren Bund 24 mit einem Distanzrohr 60 und den Deckeln 52 gehalten und liegt an der Innenwand des Gehäuses 30 an. Nach der Montage der vorgenannten Teile in dem Gehäuse 30 sind die Deckel 50, 52 mit einer oberen und einer unteren Umbörtelung 30, 38, die über die Deckel reicht, abgesichert. Denkbar wäre es außerdem, in die Kunststoffhülle 20 das Distanzrohr 60 und die Dehnstoffmasse 35 so zu integrieren, daß diese Teile 35, 60 bei der Herstellung der Kunststoffhülle 20 mit in dieser eingearbeitet sind.The working piston 10 is through a first opening 21, a second Opening 23 of the plastic cover 20, a third opening 51 Ilanddeckel 50 and one fourth opening 53 on cover 52 led out of housing 30. By increasing the temperature is a pressure movement on the upper piston part 16 and a pressure movement on the lower piston part 18 Removable pulling movement. Thus, the working element is optional with its lower Piston part 16, 18 or with both piston parts 16, 18 as a mechanical functional part applicable. The plastic sleeve 20 is over its upper collar 22 and its lower The collar 24 is held by a spacer tube 60 and the covers 52 and lies on the inner wall of the housing 30. After assembly of the aforementioned parts in the Housing 30 are the covers 50, 52 with an upper and a lower bead 30, 38, which extends over the cover, secured. It would also be conceivable in the Plastic sleeve 20 to integrate the spacer tube 60 and the expansion compound 35 in such a way that that these parts 35, 60 in the manufacture of the plastic sleeve 20 with in this are incorporated.
Gemäß Fig. 2 ist vor einem Arbeitselement die Kunststoffhülle 20 mit ihrem oberen und unteren Bund 22, 24 direkt zwischen dem jeweiligen Absatz 86, 88 des Gehäuses 30 der jeweiligen Abdeckung 90, 92 eingespannt. Das Gehäuse 30 wirkt als Distanzhülse für die Kunststoffhülle. Denkbar ist bei dieser Ausführung wiederum, in die Kunststoffhüllo 20 den Dehnstoff 35 so einzuschließen, daß die Kunststoffhülle 20 mit dem darin eingefüllten Dehnstoff 35 in das Gehäuse 30 eingeführt wird.According to FIG. 2, the plastic sleeve 20 is in front of a working element its upper and lower collar 22, 24 directly between the respective paragraph 86, 88 of the housing 30 of the respective cover 90, 92 clamped. The housing 30 acts as a spacer sleeve for the plastic sleeve. It is again conceivable in this design, in the plastic sleeve 20 to enclose the expansion material 35 so that the plastic sleeve 20 is introduced into the housing 30 with the expansion material 35 filled therein.
Gemäß Fig. 3 sind bei einem Arbeitselement ein oberer und ein unterer Kolben 116, 118 in Längsrichtung hintereinander auf einer Führungsstange 119 angeordnet. Bei Temperaturerhöhung in der Umgebung des Gerätes drückt der Dehnstoff 135 über die Einschnürung 117 auf die Kolbenspitzen 113, 115. Dadurch führen die Kolben 116, 118 jeweils eine Druckbewegung in Längsrichtung von der Mitte nach außen aus. Die Druckbewegungen sind an der ersten und zweiten Anschlußseite 191, 193 der Kolben 116, 118 abnehmbar.According to FIG. 3, an upper and a lower one are in a working element Pistons 116, 118 arranged one behind the other on a guide rod 119 in the longitudinal direction. When the temperature increases in the vicinity of the device, the expansion material 135 presses over the constriction 117 on the piston tips 113, 115. As a result, the pistons 116, 118 in each case a pressure movement in the longitudinal direction from the center outwards. the Pressure movements are on the first and second connection side 191, 193 of the piston 116, 118 removable.
Claims (8)
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